1、酶的研究与应用 单元测试学校:_姓名:_班级:_考号:_一、单选题1煮练酶是一种生物复合酶,它由淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和木质素酶等多种蛋白酶组成,能高效、彻底地分解存在于纤维中的共生物和其他杂质,常用来处理织物,而且处理后织物手感光滑柔软。下列叙述正确的是( )A. 低温下煮练酶的活性降低是因为酶的空间结构遭到了破坏B. 向煮练酶中加入双缩脲试剂水浴加热后会产生砖红色沉淀C. 煮练酶中的淀粉酶会将纤维共生物中的淀粉分解成葡萄糖D. 煮练酶在织物处理上的应用利用了生物酶的专一性和高效性【答案】D【解析】低温条件下酶的活性降低,但是空间结构不变,A错误;双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应,反应条件为
2、常温下,B错误;淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖,而不能分解成葡萄糖,C错误;煮练酶中的各种酶催化分解的底物不同,具有专一性和高效性,D正确。2小球藻可用于污水净化,其繁殖能力(生长量)在一定程度上可以反映藻细胞消耗N、P等的能力。科研人员比较游离小球藻和用海藻酸钠固定化后的小球藻生长量变化,结果如右图所示。下列相关叙述错误的是 A. 本研究中固定化小球藻采用的方法是包埋法B. 实验中可用CaCl2浸泡凝胶珠使其形成稳定结构C. 结果表明固定化小球藻的生长期较短、生长速率慢D. 使用固定化小球藻有利于重复使用且可避免水体二次污染【答案】C【解析】A小球藻是单细胞绿藻,固定化细胞常用包埋法,A正确;B
3、凝胶珠经CaCl2浸泡会形成稳定的结构,B正确;C从图示实验结果表明固定化小球藻的生长期较长、生长速率慢,C错误;D固定化细胞的优点是可重复使用且可避免水体二次污染,D正确;答案选C。3下列是关于固定化细胞技术的一些说法,不正确的是( )A固定化细胞操作较容易B对酶的活性影响很小C可催化系列的酶促反应D酶不容易回收,操作成本高【答案】D【解析】固定化细胞技术,酶易回收,可重复利用,操作成本降低。4下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是 ( )。A某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应B固定化细胞技术一次只能固定一种酶C固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可以反复使用D固定化酶和固定
4、化细胞都能反复使用,但酶的活性迅速下降【答案】C【解析】某种固定化酶只能催化一种生化反应,其优势是酶可以反复利用;固定化细胞技术一次能固定多种酶;固定化酶和固定化细胞都能反复使用,并且固定化细胞酶的活性影响较小。5市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它,皆能水解而除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )棉织品;毛织品;腈纶织品;蚕丝织品;涤纶织品;锦纶织品A B C D【答案】A【解析】洗衣粉中加入的是碱性蛋白酶能够分解蛋白质,毛制品和蚕丝制品都是蛋白质,可以被蛋白酶分解。6某同学欲通过制备固定化酵母细胞进
5、行葡萄糖溶液发酵实验,图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是进行葡萄糖发酵的装置(a是固定化酵母细胞,b是反应柱,c是分布着小孔的筛板),下列叙述正确的是A. 刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B. 利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用仅是作为反应底物C. 图1中X溶液为CaCl2溶液,将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液迅速注入CaCl2溶液中,会观察到有凝胶珠形成D. 图2装置中的长导管主要是排出CO2,防止空气中的杂菌进入反应柱【答案】D【解析】在制备固定化酵母细胞的实验中,将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,再加入已活化的酵母细胞,否则高温会导致酵母细胞死亡,A错误;利
6、用固定化酵母细胞进行发酵,糖类除了作为反应底物外,还为酵母菌提供营养和能量,B错误;图1中X溶液为CaCl2溶液,将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中,会观察到有凝胶珠形成,C错误;装置中的长导管用于排出CO2,并能防止空气中杂菌进入反应柱,D正确。7固定化酶技术运用工业化生产前,需要获得酶相关参数。如图:曲线表示某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比,曲线表示将该酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测得的酶活性,称为残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,据图判断下列叙述正确的是( )A. 该酶只能在最佳温度范围内测出活性B. 实验
7、结果表明该酶使用的最佳温度是80C. 曲线各数据点的数据是在80时测得的D. 低于最适温度下保温足够长时间不影响该酶的热稳定性【答案】C【解析】低于或高于最佳温度,一定范围内酶仍具有活性,A项错误;据图可知,在80时酶的热稳定性会迅速降低,在60酶活性较高,且酶的热稳定性较高,该酶使用的最佳温度是60,B项错误;在80时酶的活性最高,曲线各数据点的数据是在80时测得的,C项正确;低于最适温度下保温足够长时间该酶的热稳定性有所下降,D项错误。8下表是利用固定化a淀粉酶进行酶解淀粉的实验,下列叙述错误的是A. 预期丙组流出液中产物的纯度可能最高B. 固定后的a淀粉酶装入柱中后可以重复利用C. 各组
8、实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等都应该相同且适宜D. 流出液产物的纯度只与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关【答案】D【解析】丙组固定化酶柱长度大,淀粉溶液流速慢,流出液中产物的纯度可能最高,A项正确;固定后的a淀粉酶装入柱中后可以重复利用,B项正确;本实验的研究目的是探究固定化酶柱长度和淀粉溶液流速对流出液产物的纯度的影响,各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等属于无关变量,应该相同且适宜,C项正确,D项错误。9下列说法不正确的是( )A固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋发、化学结合法和物理吸附法B固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C细胞由于个体大,多采用物理吸附法固定D固定化酶既能
9、与反应物接触,又能与产物分离【答案】C【解析】固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法,酶分子较小,容易从包埋材料中漏出,因此酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,细胞多采用包埋法固定化,AB正确;细胞个大,难被吸附或结合,C错误;固定后的酶既能与反应物接触,又能与反应物分离,D正确。【考点定位】制备和应用固相化酶【名师点睛】使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较: 直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶制作方法 包埋法化学结合法、物理吸附法是否需要营养物质否否是缺点对环境条件非常敏感,易失活难回收,成本高
10、,影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不宜与酶接近,尤其是大分子物质,反应效率下降优点催化效率高,耗能低、低污染既能与反应物接触,又能与产物分离可以反复利用成本低,操作容易10下列有关酶的应用的叙述,正确的是A.添加纤维素酶的洗衣粉可使棉、麻制品的衣物蓬松柔软B.酶对有机溶剂不敏感,但对高温、强酸、强碱非常敏感C.固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆过程,要控制好pH、温度和溶氧量D.固定化酶可以反复利用,但在固定时可能造成酶的损伤而影响活性【答案】AD【解析】试题分析:棉、麻制品中含大量纤维素,而纤维素酶对纤维素有催化水解作用,A正确。酶并不是所以有机溶剂都不敏感,B错。酶催化反应与溶氧量
11、无关,C错。固定化酶可以反复利用,但在固定时可能造成酶的损伤而影响活性,D正确。考点:本题考查酶的应用方面的知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。11下列有关制备固定化酵母细胞叙述正确的是A在向溶化好的海藻酸钠溶液中加入的必须是已活化的酵母细胞B溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温,才能加入细胞C溶解海藻酸钠,最好采用小火,或者持续加热的方法D在固定化酵母细胞的过程中,要以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中 【答案】ABD【解析】试题分析:向溶化的海藻酸钠溶液中加入的是活化的酵母细胞,故A正确。溶化好的海藻酸钠溶液需要冷却到室温才能加入细
12、胞,否则细胞可能失去活性,故B正确。溶解海藻酸钠需用小火,或者间断加热,故C错误。固定化酵母细胞过程中,需要以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,故D正确。因此应选ABD。考点:本题考查酵母细胞的固定化相关知识,意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。12用尿糖试纸检测尿糖情况的原理如下图所示,有关叙述错误的是A根据试纸与标准比色卡进行颜色比对的情况可判断尿液中葡萄糖的含量B只要将两种酶固定在试纸上就可以检测尿糖C步骤原子氧可以将某无色物质氧化成有色化合物D若通过此方法检测出尿糖,还不能确定此人一定患有糖尿病【答案】B【解析】试题分析:根据试纸与标准比色卡进行颜色比
13、对的情况可判断尿液中葡萄糖的含量,故A正确。该试纸条还需要经某无色物质固定在试纸条上,故B错误。由图示原理可知步骤原子氧可以将某无色物质氧化成有色化合物,故C正确。若通过此方法检测出尿糖,还不能确定此人一定患有糖尿病,因为一次饮食过量糖类或肾脏病变都有可能出现尿糖现象,故D正确。考点:本题考查血糖测定机理相关知识,意在考察考生对知识点的理解和对图形的分析能力。13纤维素酶在工农业生产中的应用是( )A饲料添加剂 B白酒的生产 C蔬菜 D纺织【答案】ABCD【解析】纤维素酶能将纤维素水解为葡萄糖,因此可作为动物饲料添加剂,提高饲料的有效能值,还提高胞内物质的消化率,消除抗营养因子,为动物提供蛋白
14、质类物质等,纤维素酶又可用于白酒生产、蔬菜、纺织工业中。14已知正常的珠蛋白基因(以A表示)经Mst限制酶切割后可得到长度为1.15kb和0.2kb的两个片段(其中0.2kb的片段通常无法检测到),异常的-珠蛋白基因(以S表示)由于突变恰好在Mst限制酶切割点上,因而失去了该酶切位点,此时经Mst限制酶处理后只能形成一个1.35kb的DNA片段(如图甲)。现用Mst限制酶对编号为1,2,3的三份样品进行处理,并进行DNA电泳(分子长度越小,在电场中运动越快),结果如图乙,则1,2,3号样品的基因型分别是( )ASS、AS、AABAA、AS、SSCAS、SS、AADAS、AA、SS【答案】A【解
15、析】试题分析:由题图乙可知有4个DNA片段,由于S较A长,在电泳过程中,迁移速率较慢,由此可得1号的是由两段1.35 kb的DNA片段组成,其基因型为SS,2号是由一段1.35 kb的DNA片段和1.15 kb的DNA片段,其基因型为AS,3号两段1.15 kb的DNA片段组成,其基因型为AA,A正确。考点:本题考查限制酶的作用特点。15关于酶的应用,下列叙述错误的是 ( )A. 用热水溶解洗衣粉后再将水温调到适宜温度B. 物理吸附法比化学结合法对酶活性影响小C. 酶的固定化有利于实现酶的重复利用D. 口服多酶片中的胰蛋白酶位于片剂的核心层【答案】A【解析】高温会使酶失活,所以不能用热水溶解洗
16、衣粉,A错误;化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果,而吸附法是物理方法,不影响酶的分子结构,B正确;与直接利用酶相比,酶的固定化有利于实现酶的重复利用,C正确;酶是蛋白质,在胃液中会被胃蛋白酶分解,多酶片是由胰酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶)和胃蛋白酶的复合制剂,片剂在制作时先包肠溶衣,然后包上胃蛋白酶,再包糖衣即可成药,服下后,糖衣层在胃液中迅速崩解溶化,胃蛋白酶在胃液中充分发挥作用,而胰蛋白酶在小肠才发挥作用,所以多酶片中的胃蛋白酶不位于片剂的核心层,胰酶位于核心层,D正确。【点睛】本题考查固定化酶和固定化细胞的相关知识,解题本题注意B选项中物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体
17、结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。16大肠杆菌一般是将葡萄糖作为碳元素的来源,但是,当大肠杆菌生活的环境中没有葡萄糖而有乳糖时,乳糖会诱导它迅速合成半乳糖苷酶,将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖加以利用。某科学家以不同细菌数量(以细菌细胞干重表示)在乳糖及IPTG(一种细胞中的乳糖衍生物)等两种诱导物作用下,检测半乳糖苷酶的活力(酶活力的大小即酶量的大小),获得结果如图,根据实验结果,下列推论最合理的是诱导物愈多,每一细菌中的半乳糖苷酶数量随着增加在此两种诱导物刺激下,半乳糖苷酶活力都与细菌量成正比关系诱导物愈多,每一细菌中的半乳糖苷酶基因数量随着增加IPTG诱导半乳糖苷酶基因表达的能力比乳糖强
18、A. B. C. D. 【答案】B【解析】本题结合曲线考查实验分析能力,要求考生能根据题意分析曲线,明确该对照实验的自变量是诱导物的种类和细菌细胞数量,因变量是半乳糖苷酶活力相对值,进而比较、分析得出正确的结论。根据题意分析曲线可知,实验过程中加入的两种诱导物的含量都是定值,不能表明诱导物愈多,每一细菌中的半乳糖苷酶数量随着增加,、错误;曲线表明随着横坐标细菌细胞干重增加,即随着细菌量增加,纵坐标半乳糖苷酶活力成直线升高,说明在此两种诱导物刺激下,半乳糖苷酶活力都与细菌量成正比关系,正确;对比两条曲线变化可知,IPTG诱导半乳糖苷酶基因表达的能力比乳糖强,正确;综上分析,B正确,A、C、D错误
19、。17从环保上讲,加酶洗衣粉比普通洗衣粉好在哪种元素含量少甚至没有 ( )A. N B. PC. Ca D. Mg【答案】B【解析】试题分析:加酶洗衣粉可使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染所以为了减少对环境的污染,用加酶洗衣粉取代普通洗衣粉,从而减少P对环境的污染。考点:本题考查酶和固定化酶的相关知识,考查理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构,难度不大。1818蒸熟的苹果具有很好的止泻作用,这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定,未经加热的生果胶可软化大便,与膳食纤维共同起着通便的作用,而煮过的果胶则摇身一变,不仅具有吸收细菌和毒素的作用,而且还有收敛、止泻
20、的功效。下列有关果胶的叙述,不正确的是A. 果胶是植物细胞壁的主要成分之一B. 酵母菌可产生果胶酶,是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶C. 果胶酶能够分解果胶D. 果胶影响出汁率【答案】B【解析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,A正确;酵母菌虽然有细胞壁,但其细胞壁中不含果胶成分,B错误;果胶酶能够分解果胶形成可溶性半乳糖醛酸,C正确;果胶在果汁加工中,影响果汁的出汁率和澄清度,D正确。19PCR利用了DNA热变性的原理,PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器,对PCR过程中“温度的控制”的说法错误的是 ( ) A酶促反应需要高的温度,是为了确保模板是单链 B延伸的温度必须大于复性温度,
21、而小于变性温度 CDNA聚合酶具有耐高温的能力 DDNA解旋酶具有耐高温的能力【答案】D【解析】PCR是体外DNA扩增,DNA双链的解开不需要解旋酶,靠高温使其变性,双链螺旋结构解体,双链分开,在复性前,在耐高温的I)NA聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA,因此延伸的温度要大于复性温度小于变性温度。20为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果,在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗,是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述中错误的是( )A. 纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B. 在上述工艺中,为重复使用纤维素酶,可选用适当的包埋剂固定化酶C. 在上述工艺中,通
22、过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D. 纤维素酶催化葡萄糖残基间-1,4糖苷键的水解分解纤维素【答案】B【解析】纤维素酶在仿旧中的作用机理为利用纤维素酶与布中深蓝色和白色纱线中的纤维素结合,促使其适当水解,染料也借助于水洗设备的摩擦和水洗作用而随之脱落;在洗衣粉中加纤维素酶去污的原理是纤维素酶能够与衣物中的纤维素结合,使部分纤维素水解,油渍随之在水洗中脱落,A正确;酶分子比较小,容易从包埋材料中漏出,因此不用包埋剂固定化酶,一般采用化学结合和物理吸附法固定化,B错误;通过调节温度和酸碱度来调节纤维素酶的活性,可影响纤维素的水解程度,进而影响染料脱落的程度,从而控制仿旧颜色的深浅;
23、而调节处理时间可改变反应时间,影响纤维素的水解程度,从而控制仿旧颜色的深浅,C正确;纤维素酶为复合酶,C1酶和Cx酶可催化纤维素分解为纤维二糖,葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖,三种酶作用的均是-1,4-糖苷键,D正确。21下列关于酶的研究和应用的说法正确的是A.生产果汁时常用的果胶酶是分解果胶的一种酶B.洗衣粉中应用最广、效果最明显的是碱性淀粉酶C.固定化酶是将酶固定在细胞内,可大大降低生产成本D.由于细胞较大,固定化细胞技术多采用包埋法【答案】D【解析】果胶酶是分解果胶的一类酶的总称。洗衣粉中应用最广、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。固定化酶是将酶固定在颗粒状的载体上,可大大降低生产
24、成本。由于细胞较大,固定化细胞技术多采用包埋法,而不采用化学结合法。2222在果汁中加入果胶酶的目的是A. 使榨取果汁变得更容易,并使果汁澄清B. 增加果汁的黏稠度C. 增加果汁的营养成分D. 分解纤维素【答案】A【解析】植物细胞壁及胞间层的主要成分之一是果胶,它不溶于水。在果汁生产中,果胶影响出汁率,且使果汁浑浊。而果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层。使榨取果汁变得更容易,而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使果汁变澄清。故选A。【考点定位】果胶酶的活性测定。【名师点睛】本题属于简单题,属于考纲中识记、理解层次的要求,着重考查了果胶的分布、化学本质以及果胶酶的专一性等方面的知识。23下列
25、关于普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别,正确的说法是A普通洗衣粉中含磷,会污染环境B、表面活性剂只存在于普通洗衣粉中,会产生泡沫,可以将油脂分子分散开C、水软化剂只存在于普通洗衣粉中,可以分散污垢D、加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中【答案】A【解析】普通洗衣粉中含磷,会污染环境,造成水体的富营养化,A正确;表面活性剂不只存在于普通洗衣粉中,加酶洗衣粉中也含有表面活性剂,B错误;水软化剂存在于普通洗衣粉和加酶洗衣粉中,可以分散污垢,C错误;加酶洗衣粉中的酶是用特殊化学物质将酶包裹,使其与洗涤剂隔离,D错误。【考点定位】加酶洗衣粉24用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时,向原料中通入足够的空气,酵母菌的数
26、量与酒精的产生分别是( )A死亡增多 B增多不再产生C增多增多 D死亡不再产生【答案】B【解析】酵母菌是单细胞真菌,在有氧条件下进行有氧呼吸,将葡萄糖分解成CO2和H2O;在无氧条件下发酵,将葡萄糖分解成酒精和CO2。因此,在有氧条件下,酵母菌数量会增多,但是在氧气充足的条件下,无氧呼吸受抑制不再产生酒精。【考点定位】酵母菌的代谢类型25固定化细胞常用载体的共同特点是A.不溶于水且多孔 B.富含营养物质C.对酶的活性无影响 D.最适pH相同【答案】A【解析】试题分析:用于包埋法固定化细胞的载体有:琼脂糖、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等,其共同特点是不溶于水且多孔,选A。考点:本题考查固定化细胞,意在
27、考查考生识记所列知识点的能力。二、非选择题26有如图所示的探究性实验装置共6个,6个装置中分别加入葡萄糖饱和溶液和两个凝胶珠,实验开始时,小液滴都在C点(刻度管足够长,瓶内氧气充足)。6个装置分别置于0 、15 、25 、35 、45 、55 温度下,10 min后记录各个装置中的小液滴位置,并描绘出坐标曲线图(如甲曲线)。实验装置 坐标图(1)实验目的是_。自变量是_。(2)瓶中氢氧化钠溶液的作用是_,小液滴移动的距离表示_。(3)实践上如果通过固定化醋酸菌生产醋酸,那么制备的凝胶珠大小与固定化酵母菌生产酒精相比,应该注意什么问题?为什么?_。(4)如果制备固定化醋酸菌细胞实验中,海藻酸钠浓
28、度过低,请在坐标图中画出实验开始10 min后的曲线乙。(5)工业生产中利用固定化细胞技术进行生产,从哪些方面可以达到延长利用固定化细胞的时间(至少两点)?_。【答案】(1)探究温度与醋酸菌发酵速率之间的关系 温度(2)吸收CO2,防止产生的醋酸挥发影响实验结果的准确性 有氧呼吸消耗的氧气量(3)注意固定化醋酸菌的凝胶珠要小一些。因为醋酸菌发酵生产醋酸是一个有氧呼吸的过程,凝胶珠小有利于氧气的供应,增加醋酸产量(4)如图所示(5)无菌操作,控制好温度、pH【解析】该题通过考查酶的应用(固定化细胞技术)、发酵、酶促反应的速率和温度之间的关系,能够全面地考查学生的生物技术实践能力。其中酶的应用(固
29、定化细胞技术)是新考纲中的新内容,应该引起足够重视。小液滴在细管中的移动距离表示有氧呼吸消耗的氧气量;海藻酸钠浓度低会使固定化细胞的数量少,反应速率慢。27葡萄种植基地为解决葡萄滞销易腐烂问题,引进果酒、果醋生产线进行葡萄的深加工,获得了较好效益,其生产流程如图所示。请回答下列问题:(1)果醋的制作需要醋酸菌,当氧气充足、缺少糖源时醋酸菌将乙醇变为_,再进步转变为_。从发酵条件看,与果醋相比,果酒的制作过程的不同之处主要是_。(2)使用平板划线法纯化菌种时,接种所用的接种环通过_灭菌,在第二次及其之后的划线操作时,总是从_开始划线。(3)在进行菌种A、B的扩大培养过程中,锥形瓶的瓶口应用透气棉
30、塞塞住,并适时振荡锥形瓶,振荡的目的是_。检测葡萄果洒制作是否成功,发酵后可在酸性条件下用_溶液来鉴定。(4)将葡萄加工成果汁时,为提高果汁的产量和品质,应加入适量的果胶酶,分析其中蕴含的原理_。【答案】 乙醛 醋酸 果酒制作需无氧条件 灼烧 上一次划线的末端 保证氧气的供应和使营养物质与目的菌充分接触 重铬酸钾 果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层【解析】试题分析:据图分析:发酵罐A表示果酒发酵,发酵过程中用到的微生物是酵母菌,属于真核生物;发酵罐B表示果醋发酵,发酵过程中用到的微生物是醋酸菌,属于原核生物微生物的接种方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法提高果汁的产量和品质,应加入适
31、量的果胶酶。(1)果醋制作时,当氧气充足、缺少糖源时醋酸菌将乙醇变为乙醛,最后进一步转变为醋酸。醋酸菌是严格好氧菌,故果醋制作需要充足的氧气,酵母菌在发酵时需要无氧条件,才能产生酒精。(2)平板划线法纯化菌种时,接种时所用的接种环通过灼烧灭菌,在第二次及其以后的划线操作时,总是从上一次划线的末端开始划线。(3)由于酵母菌在有氧气的条件下进行有氧呼吸,并能大量繁殖,因此酵母菌菌种扩大培养过程中,锥形瓶的瓶口应打开,并适时振荡锥形瓶,目的是保证氧气的供应和使营养物质与目的菌充分接触。发酵后产生的酒精可以用酸性重铬酸钾溶液来鉴定。(4)果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等,它们能催化果
32、胶的分解,瓦解植物细胞壁及胞间层,有利于提高果汁的产量和品质。28某科研小组采用80水浴熔化海藻酸钠,固定黑曲霉孢子(含-葡萄糖苷酶),并进行相关催化实验,请分析回答问题。(1)此实验过程中采用80水浴代替小火或者间断加热法熔化海藻酸钠,其优点是_。熔化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行_处理,海藻酸钠的最终质量分 数需控制在3%,原因是_。(2)实验过程中,初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30min,目的是_。(3)-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解为大豆苷元,pH和温度对游离孢子和固定化凝胶珠中-葡萄糖苷酶活性影响的结果如下页左图所示,由图可知:研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时
33、,温度和pH应分别控制为_、_;与游离孢子相比,固定化凝胶珠中-葡萄糖苷酶的pH适宜范围_,热稳定性_。处理温度/转化率游离孢子固定化凝胶珠3010010040991005098996065987029928055090010转化率=反应前大豆苷含量-反应后大豆苷含量反应前大豆苷含量100%【答案】 80 水浴加热能准确控制温度,熔化过程不会出现焦糊,且溶化时间短 冷却 海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠,浓度太低包埋的黑曲霉孢子少 形成稳定的网状凝胶结构 30(3040) 4.8 增大 提高【解析】试题分析:熟记并理解固定化细胞技术的含义、实验操作的流程、注意事项等相关基础知识,形成清晰的知识网
34、络。在此基础上,从题意、曲线图和表格中提取有效信息并对相关的问题情境进行作答。(1)此实验过程中采用80水浴代替小火或者间断加热法熔化海藻酸钠,其优点是80 水浴加热能准确控制温度,熔化过程不会出现焦糊,且溶化时间短。熔化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行冷却处理,以免杀死黑曲霉孢子。海藻酸钠的最终质量分数需控制在3%的原因是:海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠,浓度太低包埋的黑曲霉孢子少。(2)实验过程中,初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30min的目的是:形成稳定的网状凝胶结构。(3)表中信息显示:当处理温度为30(或3040)时,游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高,随温度的升
35、高,游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大;分析曲线的变化趋势可知:当pH为4.8时,游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高,pH高于或低于4.8时,游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大。可见,研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时,温度和pH应分别控制为30(3040)、4.8。与游离孢子相比,固定化凝胶珠中-葡萄糖苷酶的pH适宜范围增大,热稳定性提高。29回答下列(一)、(二)小题:(一)请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题:(1)果胶是细胞壁的重要组成成分,其化学本质是_(A.蛋白质B脂质C核酸D多糖)。它在细胞壁的形成过程中的主要作用
36、是将相邻的细胞_在一起。(2)制取果汁时,先用果胶酶将果胶分解成_和半乳糖醛酸甲酯等物质,再用_酶处理,可得到比较澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的_高低成正相关。(3)由于果胶不溶于乙醇,故可用乙醇对果胶粗提物(经酶处理后的混合物)进行_处理,从而得到干制品。(二)兔肝细胞中的基因E编码代谢甲醛的酶,拟利用基因工程技术将基因E转入矮牵牛中,以提高矮牵牛对甲醛的代谢能力,请回答:(1)从兔肝细胞中提取mRNA,在_酶的作用下形成互补DNA,然后以此DNA为模板扩增得到基因E。在相关酶的作用下,将基因E与Ti质粒连接在一起,形成_,再导入用氯化钙处理的_,
37、侵染矮牵牛叶片。将被侵染的叶片除菌后进行培养,最终得到转基因矮牵牛。其中培养过程正确的是(_)A叶片在含适宜浓度生长素的培养基上分化形成愈伤组织B愈伤组织在含细胞分裂素和生长素配比较高的培养基上形成芽C再生的芽在细胞分裂素含量较高的培养基上生根D愈伤组织在含适宜浓度植物生长调节剂的培养基上脱分化形成再生植株(2)取转基因矮牵牛叶片,放入含MS液体培养基和适宜浓度甲醛且密封的试管中。将试管置于_上,进行液体悬浮培养液。一段时间后测定培养基中甲醛的含量,以判断基因E是否在转基因矮牵牛中正常表达。培养过程中液体培养基的作用:一是提供营养;二是_,从而使叶片保持正常的形态。【答案】 D 粘合 半乳糖醛
38、酸 果胶甲脂 活性 沉淀 逆转录 重组DNA分子 农杆菌 B 摇床 维持渗透压【解析】试题分析:本题考查酶的应用、基因工程、组织培养技术,考查对果胶酶作用、基因工程操作程序、组织培养流程的理解和识记。解答此题,可联系生长素、细胞分裂素的不同作用理解脱分化和再分化阶段不同的激素条件。(一) (1)果胶的化学本质是多糖,它在细胞壁的形成过程中的主要作用是将相邻的细胞粘合在一起。(2)制取果汁时,利用酶的专一性,先用果胶酶将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯等物质,再用果胶甲脂酶处理,可得到比较澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的活性高低成正相关。 (3) 用
39、乙醇对果胶粗提物(经酶处理后的混合物)进行处理,由于果胶不溶于乙醇,故可沉淀下来。(二) (1)从兔肝细胞中提取mRNA,在逆转录酶的作用下形成互补DNA。在相关酶的作用下,将基因E与Ti质粒连接在一起,形成重组DNA分子,再导入农杆菌,侵染矮牵牛叶片。叶片的脱分化和再分化受培养基中生长素和细胞分裂素比例的调控,A项错误,B项正确;再生的芽在生长素含量较高的培养基上生根,C项错误;愈伤组织再分化形成再生植株,D项错误。 (2)取转基因矮牵牛叶片,放入含MS液体培养基和适宜浓度甲醛且密封的试管中。将试管置于摇床上,进行液体悬浮培养液。培养过程中液体培养基的作用:一是提供营养;二是维持渗透压,从而
40、使叶片保持正常的形态。【点睛】培养基中细胞分裂素和生长素的调控作用:生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时促进根分化、抑制芽形成比值低时促进芽分化、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成30在20世纪50年代,酶已经大规模地应用于各个生产领域,到了20世纪70年代,人们又发明了固定化酶和固定化细胞技术。请回答下列有关固定化酶和固定化细胞方面的问题:(1)在实际生产中,固定化酶技术的优点是_;与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是_。(2)制备固定化酵母细胞常用的包埋材料是_,使用了如图所示的方法_(填图号及名称)。(3)酶活性一般用酶催化某一化学反应的速率来表示。在酶活性测定过程中,酶促反应速率
41、用单位时间内或单位体积中_来表示。(4)使用纤维素酶和化学方法都能分解纤维素,请指出使用酶处理的优点:_。(5)为什么一般不能用加酶洗衣粉洗涤丝绸及羊毛衣物?_。【答案】 酶即能与反应物接触,又容易与产物分离,且能反复利用 多酶系统(一系列、多种酶) 海藻酸钠 C包埋法 反应物的减少量或产物的增加量 处理效率高、反应条件温和、不污染环境、成本低 洗衣粉中的蛋白酶会将丝绸及羊毛衣物中的蛋白质成分水解,损坏衣物【解析】试题分析:固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法;固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可
42、以被反复利用;固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。(1)在实际生产中,固定化酶技术的优点是酶既容易与反应物接触,又容易与产物分离,固定在载体上的酶能反复利用;与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶、多种酶)。(2)制备固定化酵母细胞,由于细胞体积大,难以被吸附或结合,多采用包埋法,即图中C方法,常用的载体是海藻酸钠。(3)在酶活性测定过程中,酶促反应速率用单位时间内或单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。(4)与利用化学方法分解纤维素相比,使用纤维素酶分解纤维素具有处理效率高、反应条件温和、不污染环境、成本低等优点。(5)洗衣粉中的蛋白酶会将丝绸及羊毛衣物中的蛋白质成分水解,损坏衣物,所以一般不能用加酶洗衣粉洗涤丝绸及羊毛衣物。第 7 页